[實用新型]一種非侵入式變壓器有載開關機械故障在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201420654839.2
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN204330981U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 江開倫;胡興海;蔡怡然;林文杰
• 申請（專利權）人: 興義供電局;廈門紅相電力設備股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01M7/02
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術領域

本實用新型涉及一種非侵入式變壓器有載開關機械故障在線檢測裝置，其可以在不拆解變壓器的情況下，獲得變壓器有載開關動作過程的狀態信號，實現非侵入式檢測、診斷有載開關的運行狀態。

背景技術

110kV及以上的電力變壓器大多數都安裝了有載開關，其是變壓器完成有載調壓的關鍵部件。但隨著有載調壓變壓器在電網應用的增多，有載調壓開關的故障也在增加。因此，對有載開關的性能進行檢測，對于減少有載開關故障，保證有載調壓變壓器的安全運行具有重要意義。

機械因素是造成有載調壓分接開關故障的主要原因之一。目前，國內有載開關機械故障的檢測主要采用停電的定期維修方式（如過渡阻抗測量、吊罩檢查），且無專門用于機械故障診斷的手段，其主要存在以下局限性：

(1)?無法真實了解機械機構運行狀態，滿足不了狀態檢測的需要。由于檢測是在停電狀態下進行的，與變壓器實際運行狀況總會又所差別。因此，對于一些只有在現場運行環境下才能體現出來的缺陷，在停電狀態下無法發現，可能造成變壓器潛在的機械缺陷。

(2)?定期預防性試驗和檢修沒有考慮到調壓開關的差異性，對于發生在兩次試驗或兩次檢修之間的分接開關狀態變化無能為力，不能及時發現和掌握一些短期內變化較大的潛伏缺陷，而這些潛伏缺陷一旦發展成為故障，同樣對電網運行的可靠性構成極大的威脅。

(3)?可判斷的故障類型少。傳統檢測方法只能發現有載調壓開關常見故障中少數的故障類型，不能掌握有載調壓開關整體運行性能。

鑒于以上局限性，有必要發明一種非侵入式能在線檢測變壓器有載開關機械故障的檢測裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種非侵入式變壓器有載開關機械故障在線檢測裝置，其可以在不拆解變壓器的情況下，獲得變壓器有載開關動作過程的狀態信號，實現非侵入式檢測、診斷有載開關的運行狀態。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種非侵入式變壓器有載開關機械故障在線檢測裝置，包括傳感模塊和在線檢測主機，傳感模塊非侵入式地安裝在變壓器上進行機械振動信號和驅動電機電流信號檢測，在線檢測主機包括依次電連接的信號調理模塊、信號處理模塊、控制分析模塊和顯示模塊；傳感模塊的輸出端與信號調理模塊相連接并傳輸放大后的模擬傳感信號，信號處理模塊接收模擬傳感信號并進行數字信號轉換，數字信號輸出至控制分析模塊，同時控制分析模塊輸出控制指令至顯示模塊，通過顯示模塊顯示檢測數據和圖譜。

傳感模塊包括機械振動傳感器和鉗式電流傳感器；該機械振動傳感器固定在垂直于有載開關的變壓器油箱表面，非侵入式地檢測機械振動信號變化；該鉗式電流傳感器夾在驅動電機任意一相的電源線上，非侵入式地檢測電流信號變化。

變壓器有載開關在動作的過程中會產生相應的振動信號，振動信號通過靜觸頭傳給接線端子，再通過變壓器油傳到變壓器外箱體。機械振動信號是一個豐富的信息載體，開關機座、外殼上的振動是內部多種現象激勵的響應。不同振動事件產生的機械振動信號在時域上形成一個振動信號的時間序列，因此可采用非侵入式的振動傳感器記錄振動信號的波形，判斷有載開關機械故障。有載開關另一個重要的動作過程即是彈簧儲能。必然伴隨有驅動力矩和驅動電機電流的變化。有載開關驅動電機機構為有載開關選擇、切換提供機械能，若儲能彈簧性能改變或儲能過程中存在異常情況，將會導致驅動電機電流信號的變化，因此可采用電流傳感器獲取電流信號判斷機械故障。

基于這樣的原理，采用上述技術方案后，本實用新型的在線檢測裝置可在變壓器運行狀態下非侵入式地同時檢測兩種信號，一種是通過振動傳感器檢測有載開關動作時的機械振動信號，另一種是通過鉗式電流傳感器檢測驅動電機的電流信號。該機械振動傳感器可將振動信號轉換為成正比的電壓信號，該鉗式電流傳感器可將電流信號轉換成正比的電壓信號。本實用新型通過對這兩種信號的檢測可以發現多種有載開關的機械故障隱患，及時采取預防措施，避免電力事故的發生。

本實用新型中，機械振動傳感器和鉗式電流傳感器的固定方式與變壓器無任何的電氣連接，現場接線簡單、安全，且能在不影響變壓器正常運行功能的條件下，有效獲取反映有載開關運行狀況的狀態信號，使得機械狀態特征的提取更加有效。

附圖說明

圖1為一種非侵入式變壓器有載開關機械故障在線檢測裝置原理示意圖。

示意圖中各標號說明：